Спутниковые системы навигации GPS и Глонасс
Страница 7

Шумовую погрешность двухдиапазонного измерения псевдодальности найдем следующим образом:

s (S0)={[2,53s (Sв)]2+[1,53s (Sн)]2}1/2 ; и соответственно получим при T0=1c

s (S0)= Навигационный радиосигнал от пригоризонтного НКА может приходить к наземному подвижному объекту не только прямым путем но и за счет зеркального отражения от земной поверхности (многолучевость). Отраженный радиосигнал приходит к объекту с направления ниже местного горизонта, и при зеркальном отражении изменяется на противоположное направление круговой поляризации радиосигнала. С учетом данного обстоятельства и за счет пространственной избирательности приемной антенны мощность отраженного радиосигнала Pc2 будет много меньше мощности прямого радиосигнала Pc1 на входе приемника. Погрешность измерения псевдодальности до пригоризонтного НКА, обусловленная многолучевостью при использовании узкополосного навигационного радиосигнала, будет максимальна в худшей ситуации, когда задержка D t отраженного радиосигнала относительно прямого радиосигнала на входе приемника будет равна D t=1/2F1, где F1 ¾ тактовая частота ПСП1. При D t< < 1/2F1, и при D t> 3/2F1 погрешность будет много меньше, чем в худшей ситуации. При T0=1 c погрешность псевдодальности до пригоризонтного НКА из-за многолучевости в худшей ситуации для узкополосных навигационных радиосигналов будет равна

s (S)= . Подставляя Pc2/Pc1= - (30 .32) дБ, получим s (S)= 3,0 м, которое хорошо согласуется с экспериментальными данными. Следовательно, при двухдиапазонных измерениях (1600 МГц, 1250 МГц) и T0 =1 c получим:

s (S0)= s (S)=9,0м. В тропосфере скорость распространения радиоволны равна c=c0/n(h), где с0¾ скорость распространения света в вакууме; n(h)¾ коэффициент преломления тропосферы на высоте h над поверхностью Земли, n(h)> 1 . Тропосферную погрешность беззапросного измерения дальности (псевдодальности) для НКА при углах возвышения НКА b ³ 5 ° можно найти следующим образом:

D R(b )= В НАП тропосферные погрешности компенсируются расчетными поправками. Если рассчитывать тропосферные поправки для средних параметров тропосферы (глобально), то их погрешность s (D R) составит 10% от величины поправки D R(b ). Для оценки погрешностей можно воспользоваться простой экспоненциальной моделью тропосферы:

D n(h) = D n(0) e-h/а; и, подставив средние значения D n(0)=3× 10-4, a=8 км, получим:

b , угл.град

90°

10°

D R(b ), м .

2,5

15

30

s (D R), м .

0,25

1,5

3,0

Проведем оценку ионосферных погрешностей измерения псевдодальности в однодиапазонной НАП (1600 МГц). Ионосфера Земли начинается с высоты 100 км, на высотах от 300 до 400 электронная концентрация в ионосфере максимальна и выше с увеличением высоты уменьшается приблизительно экспоненциально и на высоте 900 км электронная концентрация в ионосфере составляет приблизительно 10% от максимальной. Групповая скорость радиосигнала в ионосфере равна с = с0n(h), где с0 ¾ скорость света в вакууме, n(h) ¾ коэффициент преломления ионосферы на высоте h над поверхностью Земли, n(h)<1. Коэффициент преломления в ионосфере n(h) зависит от частоты радиосигнала и для частоты радиосигнала f >100 МГц можно воспользоваться равенством:
Страницы: 3 4 5 6 7 8 9 10 11